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新型表面活性剂在大庆油田低渗透储层的应用
丁伟;王娇;谢建波
【期刊名称】《石油化工高等学校学报》
【年(卷),期】2014(000)001
【摘要】对大庆低渗透储层机构特征和综合损害机理进行研究，确定水锁损害是最主要的伤害类型之一。
大庆油田龙西地区水锁损害在10．41％～14．29％。
通过在室内对水锁损害机理分析，进行了防水锁剂的优选和评价，优选出的表面活性剂DW-3大大的降低了滤液界面张力，具有良好的防水锁效果。
防水锁聚合物钻井液在现场试验表明，矿场评价该钻井液体系渗透率恢复值达到88．14％。
形成大庆油田低渗透储层防水锁专项技术，达到保护油气藏的目的。
【总页数】4页(P71-74)
【作者】丁伟;王娇;谢建波
【作者单位】东北石油大学化学化工学院，黑龙江大庆市163318;东北石油大学化学化工学院，黑龙江大庆市163318;东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆市163318
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.43
【相关文献】
1.大庆油田台肇地区低渗透储层裂缝及其开发对策研究 [J], 曾联波;刘洪涛;房宝才;邓海成
2.防水锁聚合物钻井液在大庆油田低渗透储层的应用 [J], 丁伟;王娇;谢建波;滕飞
3.粘弹性表面活性剂压裂液在低渗透储层中的应用 [J], MathewSamuue;李莉;何建华
4.恒速压汞法研究低渗透储层微观孔隙结构特征——以大庆油田为例 [J], 慕月
5.化学驱表面活性剂对特低渗透砂岩储层表面荷电性能的影响:以鄂尔多斯盆地陇东地区上三叠统延长组长8储层为例 [J], 张茜;孙卫;任大忠;刘登科;南珺祥
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注表面活性剂提高低渗储层原油采收率
注表面活性剂是一种可以提高低渗储层原油采收率的一种技术手段。
低渗储层指的是
储层渗透率较低的地层，一般渗透率小于0.1mD。
由于渗透率低，原油在储层中流动困难，开采难度较大。
而注表面活性剂技术可以改善储层原油的流动性，提高采收率。
注表面活性剂是一种能够降低液体表面张力的物质，能够在液体中形成一个分子层，
使得液体界面变得更加稳定。
在油藏开发中，注表面活性剂可以通过两种方式提高低渗储
层原油的采收率。
注表面活性剂可以通过减小原油和储层岩石之间的液体表面张力，增加原油在储层中
的渗透性。
由于油藏岩石孔隙较小，原油粘度较大，原油往往无法顺利地通过岩石孔隙和
毛细管力进行流动。
而注表面活性剂的添加可以减小原油和岩石孔隙表面的张力，降低粘
附力，使得原油能够更容易地通过储层岩石孔隙，提高渗透率。
注表面活性剂还可以通过改变原油和水之间的相互作用，增加水和油之间的顺序。
在
储层中，往往存在大量的残余水，而水和原油之间的亲和力较大，导致原油无法有效地被
开采。
而注表面活性剂的添加可以改变水和原油之间的亲和力，使得原油能够更容易地被
迫出储层，提高采收率。
注表面活性剂是一种可以提高低渗储层原油采收率的一种有效技术手段。
通过减小原
油和储层岩石之间的液体表面张力，改变原油和水之间的相互作用，使得原油能够更容易
地通过储层岩石孔隙和被开采，提高采收率。
表面活性剂在低渗透油藏降压增注机理表面活性剂溶液对低渗透油藏的降压增注效果也非常突出。
表面活性剂对超低渗透降压增注的机理并不只是大幅降低油/水界面张力。
表面活性剂具有较好地改变岩石表面润湿性的作用。
因此，本文将继降压增注实验之后开展降压增注机理分析。
标签：表面活性剂；低渗透油藏；降压增注1引言表面活性剂具有降低表面张力、起泡、乳化、分散、润湿、增溶、渗透和抗静电等性能，在油田上最早用于提高采收率，目前广泛应用在油气井增产和水井增注，通过吸附在岩石矿物表面，改变岩石润湿性，从而降低毛管力、减弱储层损害表面活性剂驱油机理，可概括为降低界面张力、降低注入压力、聚并形成油带、形成分子膜、降低边界层厚度、改变岩石润湿性、改变岩石流变性等。
特性，在较低的使用浓度条件下，表面活性剂溶液就能够很快地降低界面张力，根据极性基团的区别，将表面活性剂划分以下几大类：阴离子型、两性型、阳离子型、和非离子型表面活性剂等。
其降压增注机理体现为：降低油水界面张力、改变岩石润湿性、降低注入压力、改变原油流变性、提高洗油能力。
2表面活性剂降压增注机理由于组成表面活性剂分子的两部分为具有极性的“头基”和具有非极性的“链尾”，因此表面活性剂显示两亲性的。
2.1 降低油水界面张力。
由于低渗储层具有孔吼半径细小的特征，连续油流在通过狭小孔隙吼道时，毛管力急剧地增加，会引起贾敏效应，在储层孔隙中油柱会变成断断续续的油滴，从而引起流体渗流阻力的增加。
在注入表面活性剂段塞后，在油水界面上吸附着活性剂，引起油水界面张力的降低，引起油滴变形从而更容易通过孔隙吼道，有效地解除了含油堵塞，从而达到了降低注水压力的目的。
关于降低油/水界面张力以降压增注的研究已经很多，且形成了较为一致的看法，在这里做简述。
由于表面活性剂都具有一定的表面活性，能够降低界面张力，驱替液（水相）与被驱替液（油相）接触时，表面活性剂快速地达到油/水界面，起到降低界面张力的作用，减小相间相互作用，同时乳化原油、降低原油粘度，阳离子表面活性剂压缩双电层、使边界层变得更薄，从而改善油、水渗流性，提高水相渗透率，降低注入压力。
表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文表面活性剂在石油工程中的应用研究进展论文摘要：表面活性剂在石油工程的油气钻井、开采及储运中均有很广泛的应用。
综述了表面活性剂在石油工程中的研究及应用现状，由于国内一些大型油气藏已到开采后期，油田采收率较低，利用表面活性剂可以提高采收率。
高分子类型的表面活性剂既能提高波及系数，又能提高洗油效率，是很好的驱油助剂。
目前不少油田在开采低渗透油藏以及页岩油气藏，压裂液助剂的开发研究是现在及将来的一个研究热点。
关键词：表面活性剂；石油工程；应用；研究表面活性劑是一类分子由极性的亲水部分和非极性的亲油部分组成的，少量存在即能显著降低溶剂表面张力的物质。
它们广泛用于日常生活[1，2]，以及石油工程。
例如，在油气钻井工作中可以用作钻井液的杀菌剂、缓蚀剂、起泡剂、消泡剂、解卡剂、乳化剂等；在油气开采作业中可以用作黏土稳定剂、驱油剂、清防蜡、酸压助剂（可用于乳化酸、泡沫酸，成胶和破胶、助排剂等）；在油气田地面工程中可以用作减阻剂、破乳剂、杀菌剂、絮凝剂等，于浩洋等[3-6]对其在油田中的主要应用及其作用机理进行过归纳。
目前国内一些大型油藏已到开发后期，原油采收率较低，可以采用化学驱进行驱油。
例如，大庆油田的碱-表面活性剂-聚合物（ASP）三元复合驱为大庆油田的增产和稳产作出了巨大贡献[7]。
对低孔低渗的油气藏如目前国内外热门的页岩油/气藏的开采则多用压裂工艺，其中关键的化学剂常用到表面活性剂[8-11]。
根据表面活性剂在水中起活性作用的亲水基团来进行分类，可以将其分为阴离子型、阳离子型、两性离子型、非离子型及特种类型（包括含氟和含硅、Gemini、Bola及生物表面活性剂等）表面活性剂。
现根据其类型对其在石油工程尤其是在低孔低渗油气藏中的研究及应用现状进行综述，以供我国页岩油/气藏开采技术的研究人员作参考。
1普通表面活性剂的研究及应用1.1阴离子型在水中起活性作用的部分为离子的表面活性剂。
特低渗油藏表面活性剂改善水驱实验研究及应用杨欢;张永刚;魏开鹏;刘学全;徐斌;斯容【摘要】为提高红河油田特低渗油藏的采收率，开展了表面活性剂驱改善水驱效果的实验研究及矿场试验。
室内评价表明：用皂角原料制得的表面活性剂ZJ2-2与地层水配伍性好，对岩心伤害小，同时具有良好的降低界面张力性能和改变岩石表面润湿性能，能大幅度提高驱油效率。
矿场试验表明：ZJ2-2表面活性剂能有效降低注入压力，提高注入井的注入能力，有效补充地层能量。
截止2013年5月试验井组累计增油130 t。
%In order to improve recovery of ultra-low permeability reservoir in Honghe oilfield, we carried out experimental study and field experiment about water flooding improvement by using surface acting agent. Indoor evaluation shows that ZJ 2-2 surface acting agent used by saponins has good compatibility with formation water and little damage to core. Meanwhile, this acting agent can reduce the interfacial tension performance and change wettability of rock surface, thereby drastically improving displacement efficiency. Field test shows that ZJ2-2 surface acting agent can effectively reduce injection pressure, enhance inject ability and re-plenish formation energy. Up to May, 2013, cumulative increased oil in testing well group is 130 t.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P53-57)【关键词】特低渗油藏;表面活性剂驱;驱油效率;矿场试验;降水增油【作者】杨欢;张永刚;魏开鹏;刘学全;徐斌;斯容【作者单位】中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州 450006;中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州 450006;中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州 450006;中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州450006;中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州 450006;中国石化华北分公司工程技术研究院，河南郑州 450006【正文语种】中文【中图分类】TE357红河油田长6油藏位于甘肃省镇原和泾川两县，储层地层温度65℃，砂岩累积厚度11～33m，单井累计含油厚度变化在5～26m，平均油层厚度18.3m，平均含油饱和度59.0%，平均孔隙度13.3%，平均渗透率1.49×10-3μm2，属于低孔、低渗、中小孔隙细喉型储层。
探讨生物活性剂在低渗透油藏开发的应用生物表面活性剂是微生物产生的生物化合物，并且该化合物具有一定的表面活性。
通过对分子结构的研究发现它里面含有极性和非极性基团，属于中性两极分子。
分子结构中的亲水基团由非离子或者离子形式的氨基、羟基或肽链组成，疏水基团主要由不饱和、饱和脂肪酸等物质组成。
对于分子量较大的蛋白质或者多糖复合物等生物表面活性分子，可以有其他分子组成疏水和亲水部分。
生物表面活性剂能够在不同界面之间整齐地排列成分子层，从而降低界面的能量。
它在研究两相物质传递以及流变学特性方面具有重要意义，除此之外它还拥有较好的化学稳定性。
1 活性剂作用机理低渗透油藏的物性较差，导致水、油界面之间的张力较大，而且拥有较大的毛细管阻力，在注水驱油操作时效果不明显。
不过生物表面活性剂能够克服这些缺点，它和原油界面的张力显著降低，从而提高驱油效果，在现代低渗透油藏开发中应用十分广泛。
下面对其作用机理做个简单的介绍。
1.1 驱油能力显著地层中流体和原油界面之间具有较大的张力，从而严重影响驱油效果。
生物活性剂和原油界面的张力较小，从而增加油相的湿润接触角，使原油的附着能力和湿润张力下降显著，这样一来残余油能够分散许多体积较小的油滴，从而有利于驱动，大的原油分子因此受到影响重新移动，移动的过程中不断的变形。
这时不断增加生物活性剂注入量，活性剂浓度随之增加，使那些在移动时变形的残余油拉成较细的油丝。
1.2 减小亲油空隙介质毛管阻力在油湿空隙介质中，水驱油时毛细管力成为阻力。
不过生活活性剂能够降低水、油界面之间的张力，增大油和地下岩石表面的湿润接触角，以此降低毛细管阻力。
另外生物活性剂粘度比水高很多，从而能够有效地控制流度，使添加活性剂的注入水进入半径更小的喉道，以此提供驱油工作效率。
1.3 驱替出孔道末端的残余油随着驱替液不断的注入，加入活性剂的驱替液能够降低附着在岩石表面的油溶性物质的溶解度，使其发生解吸。
同时加上活性剂具有粘弹性的特点，在离心拉伸作用的影响下驱油效率显著提高。
表面活性剂在油田中的应用与创新摘要：本文从表面活性剂在油田钻井中的应用、在油田开采中的应用、在油气集输中的应用以及在油田水处理中的应用这四个方面分析了表面活性剂在油田中的应用现状，并在此基础对油田用表面活性剂的创新与发展进行了研究。
关键词：油田表面活性剂应用一、油田中应用的表面活性剂现状分析（一）表面活性剂在油田钻井中的应用在油田开采过程中，钻井是较为重要的环节之一，其直接关系到油田的开采效率，而钻井液又被称为钻井的血液，钻井过程中若失去钻井液的循环，钻井工作则无法进行。
与此同时，不同地区的岩层特点对钻井液的要求也不同，这在一定程度上导致了钻井过程中使用的表面活性剂种类较多，并且用量也相对较大，主要包括钻井液处理剂以及油井水泥外加剂等等，其用量约占油田用表面活性剂总量的60%左右。
由此可见，这类表面活性剂在油田开采中具有非常重要的作用。
现阶段，美国、俄罗斯和中国对钻井液处理剂的研究较为深入，如美国主要将研究的重点放在各种新型聚合物材料上，而俄罗斯则将研究的重点放在材料的廉价性方面。
我国的研究重点包括两个方面，一方面是传统原材料的利用，另一方面是新型合成聚合物。
自上个世纪90年开始，各种新型钻井液处理剂相继问世，其中以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸最具代表性，其属于多元共聚物。
同时，降滤失剂、降粘稠剂以及润滑剂等产品也都有了突破性的研究进展。
尤其是最近几年，聚合醇表面活性剂在国内大量油田中获得了推广应用，由此形成了一系列的聚合醇钻井液体系，这给油田钻井效率的提高带来了极大的帮助。
除此之外，甘油基钻井液以及甲基葡萄糖酸甙钻井液也都在油田钻井中取得了一定的效果，应用前景一片光明。
（二）表面活性剂在油田开采中的应用油田开采过程中使用的表面活性剂虽然从品种和数量上不及钻井用的表面活性剂，但从技术层面上，这类表面活性剂的技术含量较高，用量约占表面活性剂总用量的33.3%左右，其在油田开采的重要作用也不容忽视，尤其是一些酸化及压裂用的表面活性剂产品。
驱油用表面活性剂的发展一、概述随着石油资源的日益枯竭和开采难度的不断增大，提高原油采收率成为石油工业面临的重要挑战。
在这一背景下，驱油用表面活性剂的研究与应用逐渐受到广泛关注。
表面活性剂作为一种具有特殊分子结构的化学物质，能够在油水界面形成稳定的乳状液，从而改善原油的流动性，提高采收率。
驱油用表面活性剂的发展历程可追溯到20世纪初期，随着科学技术的不断进步，其种类和应用范围也在不断扩大。
驱油用表面活性剂已经形成了包括磺酸盐类、羧酸盐类、非离子型等多种类型在内的完整体系。
这些表面活性剂在油田开采中发挥着越来越重要的作用，不仅提高了原油采收率，还降低了开采成本，为石油工业的可持续发展提供了有力支持。
驱油用表面活性剂的研究与应用仍面临诸多挑战。
高温高盐油藏、稠油油藏、低渗透油藏等特殊油藏的开采条件对表面活性剂的性能提出了更高要求；另一方面，环保法规的日益严格也要求表面活性剂在生产和使用过程中必须满足环保要求。
未来驱油用表面活性剂的研究将更加注重高性能、环保型产品的研发与应用，以满足石油工业对高效、环保开采技术的迫切需求。
驱油用表面活性剂作为提高原油采收率的重要手段之一，在石油工业中发挥着不可替代的作用。
随着科学技术的不断进步和环保要求的日益严格，驱油用表面活性剂的研究与应用将迎来更加广阔的发展前景。
1. 驱油用表面活性剂在石油开采中的重要作用在石油开采领域，驱油用表面活性剂发挥着举足轻重的作用。
表面活性剂作为一种特殊的化学剂，其分子结构既包含亲水基团又包含疏水基团，这一特性使得它能够在油水界面产生显著降低表面张力的效果。
通过注入表面活性剂，油层中的原油与水的界面张力被大幅度降低，从而增强了原油的流动性，使原本难以流动的石油变得易于开采。
表面活性剂还能够提升地层内部的润滑性，减少石油在流动过程中因摩擦力而滞留在孔洞中的现象。
这种润滑性的提升不仅有助于石油的顺畅流动，还能够减少开采过程中的机械阻力，提高开采效率。
表面活性剂驱在改善低渗油藏开发中的作用X陈 勇(长江大学工程技术学院) 摘 要:针对低渗透油藏在开发过程中所遇到的注水压力过高、注入水沿裂缝突进等问题,应用表面活性剂驱通过降低油水界面张力、增加毛管数,以达到提高驱油效率的目的。
关键词:低渗透油藏;表面活性剂驱;驱油效率 中图分类号:T E357.46 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2011)05—0118—01 低渗透油藏普遍存在着孔喉细小、渗流阻力大,只有较大的驱替压力液体才能流动。
为提高注水开发效果而增加注入压力,但注水压力高,易造成微裂缝开启,注入水沿裂缝突进,造成驱油效率低,波及体积小,且套损严重。
之所以会产生上述的情况,是因为在低渗透油层中,低渗透油层渗流时表面分子力、毛管力等对渗流起到实质性的影响。
低渗透油层的显著特征是低渗、低孔隙度、微观孔隙结构影响增强。
这样,孔道细小,孔喉作用增强,微观孔隙结构影响增强,高比表面这些特点就直接对流体产生明显影响,而且渗透率较低,这种影响愈强,使得渗流过程出现了较达西渗流更复杂的、更强烈的一些作用力。
由于高比表面,细孔道,表面分子力作用更为强烈,造成了“流动渗透率”的影响程度和影响速度域的加大,甚至微毛细孔道内液体的滞留、孔道结构复杂程度的增强使得孔喉控制作用加大,于是出现了渗透能力随压力梯度改变的非线性流动。
低渗透油层液体非达西型渗流特征反映了渗流过程中强烈的固液表面分子力的影响。
1 表面活性剂驱应用于低渗透油藏开发的优势以及国内外研究趋势通过上述分析,可以看出,由于表面活性剂溶液可降低油水界面张力,减小亲油油层的毛细管阻力、能增加毛管数及提高驱油效率性能。
因此,表面活性剂降压增注技术研究可以有效地提高低渗透油藏的开发效率。
从国外文献看:有关表面活性剂降压增注技术研究方面国外已在一些油田开展了先导性研究及矿场试验,并取得了成功经验。
《用于提高注入井吸水性、油层采收率的水溶性高洗油效率表面活性剂复合物》[1]一文主要选择了用于不同地质条件下表面活性剂复合物,这些复合物溶于水中可使油水界面张力降到10-2-10-3mN/m,具有很强的增溶性。
